[發(fā)明專利]一種作物種子的光譜快速鑒別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910073501.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109696426A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王陽(yáng)恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/63
• 分類號(hào): G01N21/63
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂;陳懿

1.一種作物種子的光譜快速鑒別方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、運(yùn)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀對(duì)N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子進(jìn)行測(cè)量，得到N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜，并對(duì)所述N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜進(jìn)行平均處理和積分處理，得到N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào),其中N不小于5；

S2、將N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入值，對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

S3、運(yùn)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀對(duì)待測(cè)作物種子進(jìn)行測(cè)量，得到待測(cè)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜，并對(duì)所述待測(cè)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜進(jìn)行平均處理和積分處理，得到待測(cè)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào)；

S4、選取步驟S3中待測(cè)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入值，運(yùn)用步驟S2中得到的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)待測(cè)作物種子進(jìn)行識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種作物種子的光譜快速鑒別方法，其特征在于，所述步驟S1和步驟S3中，運(yùn)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀對(duì)任一顆標(biāo)準(zhǔn)作物種子的同一點(diǎn)上的測(cè)量的激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)的次數(shù)設(shè)為X1，對(duì)待測(cè)作物種子在同一點(diǎn)上的測(cè)量的激光誘導(dǎo)擊穿光譜數(shù)據(jù)的次數(shù)設(shè)為X2，所述測(cè)量次數(shù)X1和X2均不小于15次。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種作物種子的光譜快速鑒別方法，其特征在于，所述步驟S1和步驟S3中，所述N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子和待測(cè)作物種子測(cè)量出的激光誘導(dǎo)擊穿光譜范圍均為200-950nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種作物種子的光譜快速鑒別方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S11、對(duì)任一顆標(biāo)準(zhǔn)作物種子的同一點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量得到X1組數(shù)據(jù),并對(duì)X1組數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷；

S12、若測(cè)量的數(shù)據(jù)從Y1組數(shù)據(jù)開(kāi)始，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)得到的光譜波形不再發(fā)生大的變化，則刪除前Y1組數(shù)據(jù),其中Y1大于1，Y1小于X1；

S13、得到剩下不變的Z1組數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，其中Z1＝X1-Y1。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種作物種子的光譜快速鑒別方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述平均處理包括以下步驟：

S31、對(duì)待測(cè)作物種子的同一點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量得到X2組數(shù)據(jù)，并對(duì)X2組數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷；

S32、若測(cè)量的數(shù)據(jù)從Y2組數(shù)據(jù)開(kāi)始，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)得到的光譜波形不再發(fā)生大的變化，則刪除前Y2組數(shù)據(jù),其中Y2大于1，Y2小于X2；

S33、得到剩下的不變的Z2組數(shù)據(jù)進(jìn)行平均處理，其中Z2＝X2-Y2。

6.一種作物種子的光譜快速鑒別系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括測(cè)量模塊、訓(xùn)練模塊、待測(cè)模塊及識(shí)別模塊：

測(cè)量模塊，用于運(yùn)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀對(duì)N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子進(jìn)行測(cè)量，得到N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜，并對(duì)所述N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜進(jìn)行平均處理和積分處理，得到N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào),其中N大于等于5；

訓(xùn)練模塊，用于將N種標(biāo)準(zhǔn)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入值，對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；

待測(cè)模塊，用于運(yùn)用激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀對(duì)待測(cè)作物種子進(jìn)行測(cè)量，得到待測(cè)作物種子的激光誘導(dǎo)擊穿光譜，并對(duì)所述待測(cè)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜進(jìn)行平均處理和積分處理，得到待測(cè)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào)；

識(shí)別模塊，用于選取待測(cè)模塊中待測(cè)作物種子激光誘導(dǎo)擊穿光譜的積分信號(hào)作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入值，運(yùn)用訓(xùn)練模塊中得到的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)待測(cè)作物種子進(jìn)行識(shí)別，得到識(shí)別結(jié)果。